Équipement laser microfluidique pour le traitement de haute précision des plaquettes de semi-conducteurs

L'équipement laser microfluidique utilise la technologie avancée du laser à microjet pour fournir un traitement de haute précision et à faible dommage thermique pour les plaquettes de semi-conducteurs et d'autres matériaux durs, fragiles ou à large bande interdite. En combinant un jet d'eau submicronique avec un faisceau laser, le système guide l'énergie laser avec précision vers la surface de la pièce, tandis que le flux d'eau refroidit et élimine continuellement les débris. Cette technologie permet de relever efficacement les défis courants du traitement laser et mécanique conventionnel, notamment les dommages thermiques, les microfissures, la contamination, la conicité et la déformation.

Caractéristiques principales

• Type de laser : Laser Nd:YAG à l'état solide pompé par diode, longueur d'onde 532/1064 nm, largeur d'impulsion en μs/ns, puissance moyenne 10-200 W.
• Système de jet d'eau : Eau filtrée, déionisée et à basse pression ; le microjet ultrafin ne consomme que 1 L/h à 300 bar, force négligeable (<0,1 N).
• Buse : Saphir ou diamant, 30-150 μm de diamètre pour un guidage laser précis.
• Système auxiliaire : Des pompes à haute pression et des unités de traitement de l'eau assurent une performance stable du jet.
• Précision : Précision de positionnement ±5 μm, précision de positionnement répété ±2 μm.
• Capacité de traitement : Rugosité de surface Ra ≤1,2-1,6 μm, vitesse de coupe linéaire ≥50 mm/s, vitesse d'ouverture ≥1,25 mm/s, coupe de la circonférence ≥6 mm/s.

Spécifications techniques

Applications

1. Découpage des plaquettes de silicium
   • Matériaux : Silicium (Si), carbure de silicium (SiC), nitrure de gallium (GaN) et autres plaquettes dures/fragiles
   • Avantages : Remplace les lames diamantées traditionnelles, réduit la rupture des arêtes (20 μm), augmente la vitesse de coupe de 30%, permet un découpage furtif pour les plaquettes ultra-minces (<50 μm).
2. Perçage par enlèvement de copeaux et traitement des micro-trous
   • Applications : Perçage de via à travers le silicium (TSV), réseaux de micro-trous thermiques pour les dispositifs de puissance
   • Caractéristiques : Ouverture 10-200 μm, rapport profondeur/largeur jusqu'à 10:1, rugosité de surface Ra <0,5 μm.
3. Emballage avancé
   • Applications : Ouverture de fenêtre RDL, conditionnement au niveau de la tranche (Fan-Out WLP)
   • Avantages : Évite les contraintes mécaniques, améliore le rendement à >99,5%
4. Traitement des semi-conducteurs composés
   • Matériaux : GaN, SiC et autres semi-conducteurs à large bande interdite
   • Caractéristiques : Gravure par encoche de grille, recuit au laser, contrôle précis de l'énergie pour éviter la décomposition thermique.
5. Réparation des défauts et mise au point
   • Applications : Fusion laser pour les circuits de mémoire, réglage des réseaux de microlentilles pour les capteurs optiques
   • Précision : Contrôle de l'énergie ±1%, erreur de positionnement de réparation <0,1 μm.

Points forts et avantages

• Le traitement à froid, propre et contrôlé minimise les dommages causés par la chaleur, les microfissures et la conicité.
• Le jet d'eau ultrafin assure un guidage précis du laser et une élimination efficace des débris.
• Convient aux matériaux durs, fragiles et transparents tels que le SiC, le GaN, le diamant, le LTCC et les cristaux photovoltaïques.
• Compatible avec la fabrication de semi-conducteurs de haute précision, l'emballage avancé, les composants aérospatiaux et la microélectronique
• Améliore le rendement, réduit les déchets de matériaux et préserve les propriétés des matériaux

Certification et conformité

• Conforme à la directive RoHS
• Conçu pour les applications de haute précision dans le domaine des semi-conducteurs
• Permet un traitement reproductible, répétable et automatisé

FAQ

1. Quels types de matériaux peuvent être traités avec un équipement laser microfluidique ?
La technologie laser microfluidique permet de traiter avec précision des matériaux semi-conducteurs durs, fragiles et à large bande interdite, notamment le silicium (Si), le carbure de silicium (SiC), le nitrure de gallium (GaN), le diamant, les substrats en céramique de carbone LTCC, les cristaux photovoltaïques et d'autres matériaux avancés. Il est idéal pour les applications nécessitant des dommages thermiques minimes et une qualité de surface élevée.

2. Comment la technologie du laser à microjet améliore-t-elle la fabrication des plaquettes de semi-conducteurs ?
En combinant un jet d'eau submicronique avec un faisceau laser, cette technologie permet d'obtenir une précision submicronique tout en minimisant les zones affectées par la chaleur, la contamination et la rupture des arêtes. Elle remplace les lames mécaniques traditionnelles pour le découpage, le perçage et la microstructuration, améliorant ainsi le rendement et réduisant les déchets de matériaux.

3. Quelles sont les applications pour lesquelles l'équipement laser microfluidique est le mieux adapté ?
Cet équipement est largement utilisé dans :

• Découpage de plaquettes et découpage furtif de plaquettes ultra-minces (<50 μm).
• Perçage de via à travers le silicium (TSV) et réseaux de microtrous pour les circuits intégrés 3D et les dispositifs de puissance
• Emballage avancé, tel que l'ouverture de fenêtres RDL, l'emballage au niveau de la plaquette (Fan-Out WLP) et la gravure de la grille/le recuit au laser pour les semi-conducteurs GaN et SiC.